Modellbasierte Softwareentwicklung immer wichtiger

Am 12. April 2012 wurden in Berlin die Endergebnisse der Studie der deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) zu „Cyber-Physical-Systems“ präsentiert. Laut Studien-Herausgeber Prof. Manfred Broy von der Technischen Universität München wird dabei die modellbasierte Software-Entwicklung zu einem zentralen Baustein.

Cyber-Physical Systems adressieren das Zusammenwachsen softwareintensiver eingebetteter Systeme (embedded systems) mit den globalen digitalen Netzen. Sie ermöglichen neuartige industrielle Anwendungen mit hohem wirtschaftlichen Potenzial. Beispiele sind etwa selbststeuernde Logistiksysteme, integrierte Systeme zur Verkehrssteuerung oder intelligente Stromnetze (Smart Grids). Laut der Studie erzielen in Deutschland embedded systems zurzeit einen jährlichen Umsatz von 17 Milliarden Euro, der bis 2020 auf geschätzt über 40 Milliarden Euro anwachsen wird. „Wir beschreiben in dieser Studie eine Entwicklung, dies sich derzeit schon sehr konkret etwa bei den Smart Grids abzeichnet. Es bedarf allerdings einer koordinierten Vorgehensweise, um die dabei auftretenden Herausforderungen meistern zu können“, unterstreicht Broy.

Software übernimmt die zentrale Rolle

Ein grundlegender Faktor beim Übergang zu Cyber-Physical Systems ist die Tatsache, dass für Produktion und Anwendung von embedded systems deren Software die zentrale Rolle übernommen hat. Daher bestimmt die Denk- und Arbeitsweise in der Softwareentwicklung die Zukunft der vernetzten Systeme. Daniel Siegl, Geschäftsführer von LieberLieber Software: „Es freut uns, dass in der nun beginnenden Phase die Entwicklung und Anwendung von embedded systems aus der Perspektive der Softwareentwicklung gesehen wird. Wir sind mit unseren Werkzeugen Enterprise Architect und AMUSE für diesen Paradigmenwechsel in der Entwicklung bestens gerüstet und können unsere Kunden damit bei der Verwirklichung von Cyber-Physical Systems optimal unterstützen!“ AMUSE 2.1 (Advanced Modeling – UML Simulation & Execution) ist eine Erweiterung des Modeling-Tools „Enterprise Architect“ von Sparx Systems Software Central Europe. Aufgabe von AMUSE ist das Ausführen und Simulieren von UML-Zustandsautomaten und Aktivitätsdiagrammen.

Modellierung der Systeme unumgänglich

Die Studie fordert die Erarbeitung einer virtuellen Entwicklungsmethodik für embedded systems mit vollständiger standardisierter Datenintegration. Hierdurch könnten gleichzeitig auch noch die Entwicklungszeit und -kosten deutlich reduziert und die Qualität und Zuverlässigkeit der Systeme erhöht werden. Als Beispiel wird auch hier die Elektronikentwicklung im Auto herangezogen, wo sich derzeit die modellbasierte Entwicklung als neue Methodik durchsetzt. Kernidee dieser neuen Entwicklungsmethode ist die Erstellung eines Funktionsmodells für das zu entwickelnde Produkt. Dieses Funktionsmodell kann bereits während der Erstellung als Basis für die Simulation dienen und nach Fertigstellung als Grundlage zur Generierung des Seriencodes. Eine aktuelle Studie dazu (Sascha Kirstan: “Kosten und Nutzen modellbasierter Entwicklung eingebetteter Softwaresysteme im Automobil“) besagt, dass durch intensive Modellierung und Verifikation auf Modellebene Einsparungen im Bereich von 30 bis 50 Prozent möglich sind. Dazu Hans Bartmann, Geschäftsführer von Sparx Systems Europe: „Solche Studien zeigen ganz konkret, wie wichtig der Umstieg auf modellbasierte Entwicklung ist und welche Einsparungen gleichzeitig im Software-Entwicklungsprozess mit Werkzeugen wie Enterprise Architect und AMUSE möglich sind. Daher freuen wir uns darauf, unsere Kunden auch bei den neuen Herausforderungen rund um „Cyber-Physical Systems“ zu beraten und zu unterstützen!“

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